1r ciclo Circuito

[The Higgs Particle]

Hola, tengo este circuito eléctrico:

En él, la corriente va circulando desde el extremo positivo de la pila hasta el negativo, pasando únicamente por el condensador (pues el interruptor está abierto). Durante este proceso, el condensador se va cargando. Cuando ya está completamente cargado, se cierra el interruptor. Y aquí vienen mis dudas.

1. Entiendo que la polaridad (arriba la placa + del condensador; debajo, la negativa), es así. ¿Esto es correcto?
2. Se descarga debido a que en la resistencia de $100 (k \Omega)$ aparece una diferencia de potencial entre sus extremos.
3. La corriente que "desprende" el condensador va hacia arriba, y posteriormente se dirige hacia el interruptor, pasando por éste, simultáneamente, la intensidad procedente de la pila más la del condensador.
4. En el punto A, ¿la intensidad del condensador pasa por la resistencia de $100 (k \Omega)$y la de la pila va hacia la izquierda (como he indicado con flechas verdes en el dibujo), o toda la corriente va hacia la derecha?
5. Cuando el condensador se descargue completamente, en el extremo derecho de la pila de $100 (k \Omega)$ entiendo que el potencial es 0 (debido a que el potencial del condensador es 0 al descargarse), ¿al descargarse, entonces, la corriente deja de pasar por la malla derecha, atravesando sólo el interruptor y la resistencia de $50 (k \Omega)$?

[Richard R Richard]

Re: Circuito

1. Entiendo que la polaridad (arriba la placa + del condensador; debajo, la negativa), es así. ¿Esto es correcto?

correcto.

2. Se descarga debido a que en la resistencia de $100 (k \Omega)$ aparece una diferencia de potencial entre sus extremos.

Se descarga debido a que la diferencia de potencial entre sus placas encuentra un camino externo, una malla , para que la corriente fluya a través de la resistencia de 100 k y entonces pueda descargarse.

3. La corriente que "desprende" el condensador va hacia arriba, y posteriormente se dirige hacia el interruptor, pasando por éste, simultáneamente, la intensidad procedente de la pila más la del condensador.

correcto

4. En el punto A, ¿la intensidad del condensador pasa por la resistencia de $100 (k \Omega)$y la de la pila va hacia la izquierda (como he indicado con flechas verdes en el dibujo), o toda la corriente va hacia la derecha?

son dos circuitos con un único nodo de potencial en común de ese modo puedes considerar a toda la rama del interruptor, como la diferencia de potencial entre los extremos del interruptor es nula (idealmente hablando) la corriente que sale de la pila no llega al condensador y viceversa, es decir cada una circula por su malla, y se suman sobre la rama del interruptor.

5. Cuando el condensador se descargue completamente, en el extremo derecho de la pila de $100 (k \Omega)$ entiendo que el potencial es 0 (debido a que el potencial del condensador es 0 al descargarse), ¿al descargarse, entonces, la corriente deja de pasar por la malla derecha, atravesando sólo el interruptor y la resistencia de $50 (k \Omega)$?

En régimen permanente , es decir cuando supones que el condensador ya esta completamente descargado, el condensador( entonces no se está ni cargando ni descargando) se comporta como circuito abierto y no deja pasar corriente por la rama,así que solo circula corriente por la malla de la pila y la resistencia de 50K$\Omega$

[Alriga]

Re: Circuito

Solo para ilustrar lo que tan bien te ha explicado Richard, observa que cuando cierras el interruptor el circuito que queda, "redibujado" corresponde en realidad a 2 circuitos independientes:



Al redibujarlo así, se ve enseguida que el circuito de la izquierda queda como una pila de 10 V impulsando corriente sobre una resistencia de 50k y el de la derecha un condensador que se descarga sobre una resistencia de 100k.

Entonces es muy visual observar que cuando el condensador se descargue completamente, el régimen permanente correspondiente a los 2 circuitos independientes es:

-un circuito de la izquierda, por el que circulan 200 uA y
-un circuito de la derecha por el que no circula corriente

Saludos.

[Julián]

Re: Circuito

cuando supones que el condensador ya esta completamente descargado, el condensador( entonces no se está ni cargando ni descargando) se comporta como circuito abierto y no deja pasar corriente por la rama,así que solo circula corriente por la malla de la pila y la resistencia de 50K

Una vez descargado el capacitor, el flujo de carga de la pila no circula por dicha rama debido a la resistencia de 100K porque un capacitor descargado es un cortocricuito. Conecta un capacitor grande descargado a una pila que no soporte un alto pico de corriente y reventarás la pila. Siendo correctos, una vez descargado el capacitor, la resistencia de 100K queda con sus 2 extremos a masa, sin gradiente de potencial y por lo tanto sin que circule corriente por esta.

Lo interesante de este circuito es a donde pones la masa. Y si pones la masa en el punto A, que es lo lógico, eso implica que todos los potenciales lo referencias con ese punto. Por lo tanto la fuente de la izquierda, su "positivo" está a un potencial alto pero es referido con respecto al punto A el cual lo considerás 0[V] y por lo tanto en la resistencia de 50K hay una caida de 10V. Si pusieras la masa en el "positivo de la fuente" ese potencial lo tomas como 0[V] y todos los demás potenciales lo referencias con respecto a ese, ya que en la teoría de circuito solo importa la diferencia de potencial.

Y acá viene lo interesante, dijimos que la masa es el punto A y el capacitor quedó con una condición inicial de 10[V] que circuitalmente es una fuente de tensión de 10[V] más el valro capacitivo en serie (todo eso es el capacitor). Pero se dijo que el punto A en este instante t2 (cuando se cierra el switch) es masa, no existe valor positivo de dicha fuente. Pero si tiene un valor negativo. No sé si se entiende. Ya que todo lo que está al potencial A es 0[V]. De esta manera la corriente circula en esa rama desde masa a negativo. Es ahí donde hay una diferencia de potencial $\Delta V =0-(-V)=V$

Luego está el transistorio de descarga del capacitor pero lo que se debe resaltar es el concepto de masa, que no es otra cosa que el potencial al cual se referencia los demás.